地基基础作业1一．简答题1．简述地基基础在工程中的地位及重要性;答：地基和基础是建筑物的根基;地基的选择或处理是否正确,基础的设计与施工质量的好坏均直接影响到建筑物的安全性、经济性和合理性;从安全性来分析,地基与基础的质量好坏对建筑物安全性影响是巨大的,一旦发生地基与基础质量事故,对其不就和处理十分困难,有时甚至无法补救;从经济性来分析,基础工程占整个建筑的建设费用的比例相当大,一般采用浅基础的多层建筑的基础造价占建筑造价的15%~20%,采用深基础的高层建筑的基础工程造价占总建筑费用的比例为20%~30%;从经济性来分析,建筑物基础形式的合理选择是保证基础安全性和经济性的关键; 2．何谓地质作用地质作用分类如何答：由自然动力引起的使地壳或岩石圈甚至整个地球的物质组成、内部结构和地表形态发生变化和发展的作用称为地质作用;地质作用可划分为：内动力地质作用、外动力地质作用及工程地质作用;3．简述地质作用及其分类答：地壳自形成以来,其物质组成、内部结构及表面心态,一直都在进行演变和发展,促地壳演变和发展的各种作用,统称为地质作用;地质作用按照动力来源的不同,分为内地质作用、外地质作用及工程地质作用;内地质作用由地球内部放射性元素蜕变产生的热能,以及地球旋转能和重力能引起;外地质作用主要由地球以外的太阳辐射能引起;工程地质作用实际上是人为地质作用,例如采矿移动大量岩体、引起地表变形、崩塌、滑坡、石油天然气和地下水开采,因岩土层内疏干排水造成地面沉降,土工程建设中,开挖引起的滑坡、洞室围岩塌方、地基失稳;4．岩石分哪几类答：岩石是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分;按其成因分为三大类：1、沉积岩：由分化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结而成的岩石;2、岩浆岩：由岩浆冷凝而成的岩石;3、变质岩：岩浆岩、沉积岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成的岩石;5．何谓土的颗粒级配答：土粒的大小及其组成通常以土中各个粒组的相对含量各粒组占土粒总量的百分数来表示,称为土的颗粒级配;6．简述土的三大特性;答：散体性：颗粒之间无粘结或弱粘结,存在大量孔隙,可以透水、透气；多相性：土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系,三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质；自然变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化;7．地下水是如何侵蚀破坏地下混凝土建筑的答：建筑物的深基础、地下工程、桥梁基础等都不可避免地长期与地下水接触,地下水中含的多种化学成分可以与建筑物的混凝土部分发生化学反应,在混凝土内形成新的化合物;这种物质形成时或体积膨胀使混凝土开裂破坏,或溶解混凝土中某些组成部分使其强度降低、结构破坏,最终使混凝土受到侵蚀而遭到破坏;8.何谓自重应力、附加应力、基底压力、土压力答：由土体自重产生的应力称为自重应力；由建筑或地面堆载及基础引起的应力叫附加应力；基础底面给地基的压力,称为基底压力；挡土墙墙背受到墙后填土的自身重力或外荷载的作用,该作用称为土压力;9.何谓静止、主动和被动土压力在相同条件下,三者关系答：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移移动或转动,墙后填土处于弹性平衡状态时,作用在挡土墙背的土压力称为静止土压力；挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时,土压力随之减小;当位移至一定数值时,墙后土体达到主动极限平衡状态;此时,作用在墙背的土压力称为主动土压力；挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时,作用在墙上的土压力随之增加;当位移至一定数值时,墙后土体达到被动极限平衡状态;此时,作用在墙上的土压力称为被动土压力;在相同条件下,三种土压力有如下关系：主动土压力<静止土压力<被动土压力10. 分层总和法计算结果与沉降观测比较,对于较坚实地基,理论计算值比实测值大；对于软弱地基计算值又小于实测值;产生这些类别的原因有答：1分层总和法计算理论上的几点假定与实际有差别；2理论上所采用的土的性质指标是由试验得来的,试验与实际有差别；3沉降中没有考虑地基、基础与上部结构的共同作用;11. 简述饱和土的渗透固结过程;答：土体在压力作用下,其压缩变形随时间而增长直至稳定的过程,称为土的固结;饱和土体在外荷作用下的压缩过程,是土中孔隙水逐渐排出,孔隙体积逐渐减小,亦即孔隙水压力逐渐消散并转移到土粒骨架上,有效应力粒间挤压应力逐渐增大,压缩变形逐渐增大直至稳定的过程;这一过程又称为饱和土的渗透固结;12.直剪试验土的抗剪强度测定方法有哪些缺点答：1人为地将剪切破裂面限制在上下盒之间,而不能反映土体实际最薄弱的剪切面;2剪切面在整个剪切过程中随上下盒的错动而逐渐减小,并非定数A值,且竖向荷载也随之产生偏心,剪应力τ也不是均匀分布,有应力集中现象;3不能严格控制排水条件和测定孔隙压力值,故不能完全反映实际土体的受力状态和排水条件;地基基础作业2一．简答题1. 工程地质勘察的目的与内容各是什么答：工程地质勘查的目的是为查明并评价工程场地岩土技术条件和他们与工程之间的关系;内容包括工程地质测绘与调查、勘探与取样、室内试验与原位测试、检验与监测、分析与评价、编写勘察报告等项工作,以保证工程的稳定、经济和正常使用;2. 可行性研究勘察时应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,其具体要求有哪些答：1搜集区域地质、地形地貌、矿产、地震、当地的工程地质和岩土工程等资料；2踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；3当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；4当有两个或两个以上拟选场地时,应进行对比分析;3.钻探、掘探、物探各指什么答：钻探是采用钻探机具向地下钻孔获取地下资料的一种应用最广的勘探方法; 掘探是在建筑场地或地基内挖掘探坑、探槽、探井等进行勘探的方法;物探是地球物理勘探的简称,该方法是利用仪器在地面、空中、水上或钻孔内测量物理场的分布情况,通过对测得的数据和分析判释,并结合有关的地质资料推断地质体性状的勘探方法,它是一种间接勘探方法;4. 在地基勘察中,对岩土的钻探有哪些具体要求答：1非连续取芯钻进的回次进尺,对螺旋钻探应在1m以内,对岩芯钻探应在2m以内,钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±；2对鉴别地层天然湿度的钻孔,在地下水位以上应进行干钻；3岩芯钻探的岩芯采取率,对一般岩石不应低于80%,对破碎岩石不应低于65%; 一般来说,各种钻探的钻孔直径与钻具规格均应符合现行技术标准的规定,尤其注意钻孔直径应满足取样、测试及钻进工艺的要求;如系对浅部土层进行钻探,可采用小径麻花钻或提土钻、小径勺形钻或洛阳铲钻进;5. 地质勘察报告书的编制文字部分包括哪些内容答：1前言：工程简介、勘察任务要求及勘察工作概况；2场地工程地质条件：地形地貌、地基土的构成特征及物理力学性质、不良地质现象；3场地工程地质评价；4结论与建议：对各层土作为天然地基的稳定性与适宜性作出评价,建议采取的基础形式和相应持力层;如为软弱地基,建议采用加固处理的方案;6. 为什么要进行工程地质勘察详细勘察阶段包括哪此内容答：工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作;所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然物理地质现象和天然建筑材料等;这些通常称为工程地质条件;查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用即工程地质作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据;当进行详细勘探时,应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治提出建议;在复杂地质条件、膨胀岩土风化岩、湿陷性土和残积土地区,宜适量布置探井;7. 当存在相邻建筑物时,新建筑物的基础埋深应考虑其对原有建筑的不利影响,具体的措施有哪些答：当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础;当埋深大于原有建筑基础时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有建筑荷载大小,基础形式和土质情况确定;当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措施,或加固原有建筑物地基;8. 防止地基不均匀沉降危害的建筑措施有哪些答：产生不均匀沉降的原因是：①上部荷载突变,高低交界处产生不均匀沉降；②地基土的压缩性质相差悬殊,土层水平方向软硬突变处产生不均匀沉降；③地基土压缩层相差悬殊,软弱土层厚度变化大;防止和减轻不均匀沉降的危害,常用的方法有：①对地基某一深度内或局部进行人工处理；②采用桩基或其它深基础方案；③在建筑设计、结构设计和施工方面采取某些工程措施;9. 防止地基不均匀沉降危害的结构措施中,减轻建筑物重量的方法有哪些答：防止地基不均匀沉降危害的结构措施中,减轻建筑物重量的方法目前常用的有1采用预应力混凝土结构、预制或现浇空心板结构、轻钢结构以及各种轻型空间结构；2采用轻质混凝土墙板、空心砌块、空心砖或其他轻质墙等减轻墙体重量；3采用覆土少而自重轻的基础,如浅埋钢筋混凝土基础、空心基础等,若是内外高差较大,可采用架空地板代替室内厚填土;10.防止地基不均匀沉降危害的施工措施有哪些答：1应合理安排施工顺序：对于高低、重轻悬殊的建筑部位,在施工进度和条件许可的情况下,一般应按照先重后轻、先高后低的程序进行施工,或在高重部位竣工并间歇一段时间后再修建轻低部位;对于带有地下室和裙房的高层建筑,为减小高层部分与裙房间的不均匀沉降,在施工时应采用施工后浇带断开,待高层部分主体结构完成时再连接成整体;如采用桩基,可根据沉降情况调整;2在新建基础、建筑物侧边不宜堆放大量的建筑材料或弃土等重物,以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降;3使用荷载大于恒载的建筑物,在使用初期应控制加载速率和加载范围,避免大量的迅速、集中堆载;4在打桩施工过程,降低地下水过程以及基坑开挖过程中都可能对临近建筑物产生的不利影响,要采取相应措施;11. 确定基础埋置深度的条件有哪些答：确定基础埋置深度,应按下列条件确定：1建筑物的用图,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造；2 作用在地基上的荷载大小和性质；3 工程地质和水文地质条件；4 相邻建筑物的基础埋深；5 地基土冻胀和融陷的影响.12. 柱下钢筋混凝土条形基础通常在哪些情况下采用答：柱下钢筋混凝土条形基础通常在下列情况下采用：1多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时；2柱网较小,采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时；3地基土质不均匀,土质变化大,需作地基处理时；4各柱荷载差异过大,基础之间沉降差较大时；5需要增加基础的整体刚度,以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时;地基基础作业3一．简答题1.简述桩土体系荷载的传递过程;答：桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程就是桩土体系荷载的传递过程;桩顶受竖向荷载后,桩身压缩而向下位移,桩侧表面受到土的向上摩阻力,桩侧土体产生剪切变形,并使桩身荷载传递到桩周土层中去,从而使桩身荷载与桩身压缩变形随深度递减;随着荷载增加,桩端出现竖向位移和桩端反力;桩端位移加大了桩身各截面的位移,并促使桩侧阻力进一步发挥;当桩身侧摩阻力发挥达到极限后,若继续增加荷载,其荷载增量将全部由桩端阻力承担,直至桩端阻力达到极限,导致位移迅速增加而破坏;一般说来,靠近桩身上部土层的阻力先于下部土层发挥,而侧阻力先于端阻力发挥出来;2.正摩阻力与负摩阻力各指什么答：一般情况下,桩在荷载作用下,桩相对周围土体产生向下的位移,土对桩侧产生向上的摩阻力,称之为正摩阻力;而当桩周围土体由于某些原因相对桩身产生向下位移时,则土对桩侧产生向下的摩擦力,相当于在桩上施加下拉荷载,称为负摩阻力;3.桩侧负摩阻力对桩基承载力和沉降有哪些影响答：负摩阻力的存在降低了桩的承载力,并可导致桩发生过量的沉降;对于摩擦型桩基,当出现负摩阻力对桩体施加下拉荷载时,由于持力层压缩性较大,随之引起沉降;桩基沉降一出现,土对桩的相对位移便减小,负摩阻力便降低,直至转化为零;因此,一般情况下对摩擦型桩基,可近似视理论中性点以上侧阻力为零计算桩基承载力;4. 简述低承台桩基的设计和计算的步骤;答：低承台桩基的设计和计算可按下列步骤进行：1选择桩的类型、桩的持力层和几何尺寸,初拟承台底面标高；2确定单桩或基桩承载力设计值；3确定桩的数量、间距及其平面布置；4验算桩基承载力、必要时进行沉降量验算5桩身结构设计；6承台设计与计算；7绘制桩基施工图;5.桩位布置的一般原则有哪些答：桩位布置的原则一般有：1桩的最小中心距应符合规范的规定;对于大面积桩群,尤其是挤土桩,桩的最小中心距宜适当增大2尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合,以便使各桩受力均匀;3柱下独立基础的桩应采用对称布置,常采用三桩承台、四桩承台、六桩承台等;柱下条基及墙下条基,桩可采用行列式或交叉式;整片基础下的桩也可采用行列式或交叉布置;4对于桩箱基础,宜将桩布置于墙下,对于带梁肋的桩筏基础,宜将桩布置于梁肋下；对大直径桩宜采用一柱一桩;6.如何确定单桩极限承载力答：单桩竖向极限荷载力标准值ukQ的确定原则如下：1一级建筑桩基应采用现场静载荷试验,并给合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定;2二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算,并参照地质条件相同的试桩资料综合确定;当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时,仍由现场静载荷试验确定;3三级建筑桩基,如无原位测试资料时,可利用承载力经验参数估算7.何谓群桩效应单桩和群桩的工作性状有何差异答：群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象;单桩和群桩的工作性状差异之处在于承载能力和沉降量有别：承载能力：群桩的总承载能力并非总根数单桩承载能力之算数和,因为桩距不可能大, 桩端土的应力线在一定深度就交叉造成应力重叠；桩间土因范围小,可能产生负摩阻,因此端阻、侧阻都不能正常发挥;沉降量：建筑桩基技术规范规定对于桩中心距≦6倍桩径的群桩,按承台水平投影面积等效作用附加应力用分层总和法计算;这显然与单桩有别;8. 软土地基常见的处理方法有哪些答：1换填法 2排水固结法 3碎砂石桩 4水泥土搅拌法 5土桩和灰土挤密桩法 6高压喷射注浆法9. 膨胀土地基上建筑物的变形可分为哪两类答：一类是基础埋置深度大于大气影响深度,或者建筑物的荷载较大,这时,建筑物地基的变形主要是压缩变形；另一类是基础埋深较浅的建筑物,特别是轻型低层房屋,其变形较为复杂,根据不同的气候条件、地面覆盖、地形地貌等因素,分上升型、下降型和上升一下降循环型三种;10.山区地基有哪些特点答：1地质破坏影响较大滑坡、崩塌、断层、岩溶、土洞以及泥石流等地质破坏现象;对建筑物构成直接的或潜在的威胁,给地基处理带来困难,处理不当就有可能带来严重损害;2岩土性质比较复杂除岩石外,山区还可遇见各种成因类型的土层,如山顶的残积层、山麓的坡积层、山谷沟口的洪积、冲积层,在西南山区及新疆天山、甘肃祁连山等地局部还存在第四纪冰川形成的冰碛层,这些岩土的力学性质往往差别很大,软硬不均,分布厚度不均匀;3水文地质条件特殊南方山区一般雨水丰富,建筑时如需破坏天然排水系统,应考虑暴雨形成的洪水排泄问题;北方山区由于天然植被较差,雨水集中,在山麓地带汇水面积大,如风华物质丰富,就应注意暴雨挟带泥砂形成泥石流的防治问题;山区地下水常处于不稳定状态,受大气降水影响,设计施工均应考虑这一特点;4地形高差起伏较大山区地形高差一般起伏较大,往往沟谷纵横,陡坡很多;因而平整场地时,土石方工程量大,大挖大填必然给地基处理带来很多困难;11. 地基处理的意义和目的是什么答：1提高地基土的抗剪强度,以满足设计对地基承载力和稳定性的要求；2改善地基的变形性质,防止建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降以及侧向变形等；3改善地基的渗透性和渗透稳定,防止渗流过大和渗透破坏等；4提高地基土的抗震性能,防止液化,隔振和减小振动波的振幅等；5消除黄土的失陷性,膨胀土的胀缩性等;12.挤密法加固地基的机理是什么答：是利用打入钢套管,在地基中成孔,通过挤压作用,使得基土得到加密,然后在孔中分层填入素土后夯实而成土桩,组成复合地基;或利用起重机械将重锺提升到一定高度,自由下落,重复夯打击实地基;经过夯打以后,形成了一层比较密实的硬壳层,从而提高了地基强度;地基基础作业4一．简答题1.液化的机理是什么答：地基土液化的原因在于饱和砂土或粉土受到震动后趋于密实,导致土体中孔隙水压力骤然上升,相应地减少了土粒间的有效应力,从而降低土体的抗剪强度;在周期性的地震作用下,孔隙水压力逐渐积累,当抵消有效应力时使土粒处于悬浮状态;此时,土粒完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性,这种现象称为“液化”;2.全部消除地基液化沉陷的措施有哪些答：全部消除地基液化沉陷的措施主要有桩基、深基础、加密法、换土法等;1桩基：采用桩基时,桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度不包括桩基部分应按计算确定,且对碎石土,砾、粗、中砂,坚硬粘性土和密实粉土尚应不小于,对其他非岩石性土不宜小于；2深基础：采用深基础时,基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中,其深度不应小于；3加密法：可采用振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等措施加固,应处理至液化深度下界；振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击数不宜小于液化判别标准贯入锤击数临界值；4换土法：对于液化土层距地表较浅且厚度不大时可采用非液化土替换全部液化土层；3. 基坑支护具备哪几个特点答：1临时性：基坑支护主要是建筑物及建筑物地下立式基础开挖时所采取的临时支护措施;一旦地下室或基础施工至±后,基坑支护的意义便失去;2复杂性：基坑支护尤其是深大基坑的支护,技术难度大、施工要求高,涉及到多学科、多领域理论同时也涉及到施工技术和装备的水平;3风险性：大部分基坑支护都位于城市,基坑周围环境复杂,一旦基坑支护系统失稳即对周边环境产生严重影响,甚至可能带来周边群众生命和财产的巨大损失;4. 灌注桩基础的单桩静载试验分为哪两种答：对于灌注桩基础的单桩静载试验有两种,一般可分别进行两种单桩静载试验;一种是检验施工质量并检验桩的承载力是否符合设计要求的鉴定性试验,试验通常在实际工程桩上进行;桩内通常不埋设测试元件；另一种是破坏性试验,其目的在于获得桩或地基土达到破坏的试验资料,为确定桩的极限承载力和相应的沉降值,获得设计或科研上所需要的数据,这种试验往往要在桩内中埋置必要的测试元件;5. 基坑监测方案设计前需要哪些资料答：1工程用地红线图、地下结构物的平面和剖面图以及±的绝对高程；2场地的工程地质和水文地质勘察报告；3基坑周边环境条件的调查资料,包括周边建构筑物结构形式、基础形式、埋深,地下管线布置的平面力、剖面图,管线的材料、用途、接头形式和使用年限等；4基坑支护结构的设计图及说明；。
